Question

20．小华同学用蜡烛、凸透镜和光屏等器材做“探究凸透镜成像规律”的实验．

（1）她先用图甲所示的装置测出凸透镜的焦距，记录焦距为10cm．
（2）之后，小华把凸透镜放在光具座50cm刻度处，点燃的蜡烛放在20cm刻度处，调节光屏位置，如图乙所示，在光屏上看到倒立（选填“正立”或“倒立”）、缩小（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的像，照相机就是利用这一成像规律工作的．当把蜡烛向右移至光具座的35cm刻度时，保持透镜位置不变，要使烛焰在光屏上成清晰的像，应该向右（选填“左”或“右”）移动光屏．此时，风一吹，烛焰向右偏，则光屏上成的像向左偏．
（3）小华同学还进一步利用图乙的装置了解近视眼矫正的原理．她将近视镜片放在蜡烛和凸透镜之间，光屏上原来清晰的像变模糊了；使光屏远离凸透镜，又能在光屏上看到清晰的像．这说明近视眼镜对光线具有发散作用．由此可知，在近视眼得到矫正之前，蜡烛的像成在视网膜的前方（选填“前方”、“上方”或“后方”）．

Answer 1

分析 （1）凸透镜的焦距是使平行于主光轴的光会聚的点到光心的距离；
（2）掌握凸透镜成像的规律及应用．知道照相机是根据当物距大于2倍焦距时，成缩小倒立实像的原理制成的；
物距处于1倍和2倍焦距之间，在光屏上可以得到烛焰倒立、放大的像．
（3）凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用．
近视眼是因为晶状体太厚或眼球太长，像成在视网膜的前方；远视眼是因为晶状体太薄或眼球太短，像成在视网膜的后方．近视眼镜是凹透镜，远视眼镜是凸透镜．

解答 解：（1）根据焦距的定义，此时光屏到凸透镜的距离为焦距，f=30cm-20cm=10cm；
（2）当物距为u=50cm-20cm=30cm，此时物距大于2倍焦距，成倒立缩小的实像，照相机是根据这个原理制成的．
当物距u=50cm-35cm=15cm时，此时物距处于1倍和2倍焦距之间，在光屏上可以得到烛焰倒立、放大的像，故应将光屏向右移动．
其中放大镜是根据凸透镜成放大正立的虚像的原理制成；照相机是根据凸透镜成缩小倒立的实像制成的．
因为凸透镜成倒立的像，故风一吹，烛焰向右偏，则光屏上成的像向左偏；
（3）近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，发散作用是使原来会聚成像的光线推迟会聚，所以将近视眼镜片放在蜡烛和凸透镜之间，光屏上原来清晰的像变模糊了；使光屏远离凸透镜，又能在光屏上看到蜡烛清晰的像．
近视眼是因为晶状体太厚或眼球太长，像成在视网膜的前方．
故答案为：（1）10；（2）倒立；缩小；照相机；右；左；（3）发散；前方．

点评 凸透镜成像的几种情况和凸透镜成实像时，物距变化，像距变化，像变化经常用到，一定要熟练掌握．本题还考查了近视眼的成因和矫正方法，本题与学生的实际生活联系密切，能够体现从物理走向生活的理念．